Download - (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
1/26
TRANFER PANASTRANFER PANAS
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
2/26
PENDAHULUANPENDAHULUAN
Transfer panas merupakan fenomena yang terjadipada sebagian besar proses pengoa!an pangan" Transfer panas diartikan sebagai peman#aran energi
dari satu daera! ke daera! ain karena perbedaansu!u yang terjadi antara kedua daera! tersebut"
Pada proses transfer panas$ tentunya jugameibatkan transfer energi yaitu energi panas" Energi panas ber!ubungan dengan energi kinetik
dari moeku%moeku penyusun ba!an" &nformasi mengenai transfer panas pada pengoa!an
pangan menjadi sangat penting karena sensitifitasproduk pangan ter!adap panas"
Setiap proses yang meibatkan panas daam produkpangan !arus memper!itungkan ba!'a ba!anmakanan !anya akan mentoeransi pada juma!
panas tertentu sebeum kerusakan mutu terjadi""
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
3/26
PANAS ()AL*R+PANAS ()AL*R+
)aor adaa! bentuk energi yang berpinda! darisu!u tinggi ke su!u renda!"
,ika suatu benda menerima - meepaskan kaor$
maka su!u benda tersebut akan naik - turun atau
fese benda tersebut akan beruba!"
)apasitas panas (H+ adaa! banyaknya panas yang
dibutu!kan oe! .at untuk menaikkan su!unya
sebesar satu unit satuan su!u"
Panas spesifik (/p
+ adaa! sejuma! energi (panas+
yang dibutu!kan oe! satu unit massa untuk
menaikkan satu unit su!u tanpa peruba!an fase"
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
4/26
Energi panas yang diterima - diepas tanpaperuba!an fase dari .at 0
1 2 H " 3T1 2 m " /p" (T45 T6+
H 2 m " /p
1 2 Tota Heat Transferred (k,+
H 2 Heat /apa#ity (k, - )+/p2 Spe#ifi# Heat (k, - kg )+
m 2 7ass of 7ateria (kg+
T 2 Temperature ()+
,ika .at menerima - meepas panas dan terjadiperuba!an fase$ maka energi yang diperukan untukmenguba! fase tersebut 0
1 2 m " L
L 2 Panas Laten (k, - kg+
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
5/26
,ika dua bua! .at atau ebi! di#ampur menjadi satu$
maka .at yang su!unya tinggi akan meepaskan
panas$ sedangkan .at yang su!unya renda! akanmenerima panas sampai ter#apai kesetimbangan
terma"
Asas 8a#k 0
panas yang diterima 2 panas yang diepas Satuan 0
6 b 2 9$:;
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
6/26
/onto! Soa 0
6" Sebanyak 69 gram Es (/p2 9$< kaori - g 9/+ pada
su!u 9 9/ diberi energi panas sebesar 6999 kaori"
,ika panas aten peeburan Es adaa! ?9 ka - g$
!itunga! su!u ak!ir @
4" Untuk membuat suatu adonan roti$ 4
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
7/26
,a'ab 0
6" Diketa!ui 0 m 2 69 g /p 2 9$< ka - g o/
T62 9 o/ 1 2 6999 ka
L 2 ?9 ka - g
Ditanyakan 0 T42 """"" C
,a'ab 0
C02
2
12
40T
400)-(T
40)T-(T
40T
T)x0,5x(1080)x(101000
T).Cp(m.L)x(mQ
=
===
+=+=
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
8/26
4" Diketa!ui 0 m6 2 4
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
9/26
S&FAT THER7AL PR*DU) PANANS&FAT THER7AL PR*DU) PANAN
6" Panas Spesifik 8eberapa persamaan diajukan untuk menentukan
panas spesifik berdasarkan komponen dari suatu
produk pangan 0
a" Persamaan Di#kerson (6B=B+ 0
/p2 6$=< G 9$94< (kadar air$ +
Persamaan ini tea! digunakan pada beberapa
produk daging dan #ukup konsisten daamseang kadar air 4= 5 699 " Seain itu juga tea!
dipakai pada sari bua! dengan kadar air ebi!
dari
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
10/26
b" Persamaan Siebe (6?B4+ 0
/p2 9$?; G 9$9;: (kadar air$ +
Persamaan ini terbatas untuk produk berkadar air
tinggi"
#" Persamaan /!arm (6B?+ 0
/p2 4$9B: IFG 6$4
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
11/26
4" )onduktifitas T!erma
Riede (6B:B+ tea! mengajukan persamaan empirisuntuk sari bua! dan arutan gua 0
k 2 (;4=$
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
12/26
Persamaan 7a>'e (6B9:+ memiiki apikasi yang ebi! uas 0
SL
S
SL
L
b
b
L
S
L
XX
Xb
kk
ka
a
k
ka
kk
+=
+=
+
=
2
3
)1(1
)1(1
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
13/26
/onto! Soa
6" Suatu formua produk pangan terdiri dari
komponen berikut 0 air ?9 $ protein 4 $karbo!idart 6 $ emak 9$6 $ dan abu 9$B "Hitung panas spesifik menggunakan modematematika yang berbeda (persamaan Di#kersonsampai persamaan /!arm yang suda!
dikembangkan+ @4" Diketa!ui daging sapi beremak renda! dengan
kadar air : pada su!u 9/" )onduktifitast!erma fraksi soid daam daging sapi dan air pada
su!u 9
/ adaa! 9$4= - m9
/ dan 9$
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
14/26
Penyeesaian 0
4" Diketa!ui 0 kadar air 2 :
kS2 9$4= - m 9/
kL2 9$
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
15/26
Fraksi soid (b+ 0
b 2 :$64< " 69%
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
16/26
)*NDU)S&)*NDU)S&
)onduksi adaa! perpinda!an panas tanpa disertai
perpinda!an bagian%bagian .at perantaranya$
biasanya terjadi pada .at padat"
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
17/26
Hukum Fourier 0
1 2 % k A (dT - d>+
1 2 ke#epatan transfer panas
6" )onduksi 7eaui 8a!an Soid
k
T6 T4 1 2 % Qk A (T4%T6+ - L
1
L
k 2 konduktiKitas t!erma (,s%6
m%6
)%6
atau m%6
)%6
+A 2 uas permukaan (m4+
L 2 ketebaan ba!an (m+
T 2 su!u ()+
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
18/26
4" )onduksi 7eaui 8a!an )omposit
k6 k4 T6
T4
1
L6 L4 T;
;" )onduksi 7eaui 8a!an 8erbentuk Siinder
T6 1
k4 k6 r6 T4
r;
r4 T;
3
3
2
2
1
1
12)(
kL
kL
kL
TTAQ
++=
( )
2
23
1
12
31
k
)"!("#$
k
"!"#$
)T-(TL2
Q +=
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
19/26
)*NE)S&)*NE)S&
)onKeksi adaa! perpinda!an panas yang disertaibagian%bagian .at"
Perpinda!an panas daam sistem fuida terjadise#ara konKeksi"
Persamaan dasar perpinda!an panas se#ara
konKeksi 01 2 !/A (TL% TS+
!/2 koefisien pinda! panas konKeksi
TL2 su!u dinding
TS2 su!u fuida Ada dua jenis konKeksi$ yaitu konKeksi paksaan dan
konKeksi bebas
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
20/26
)*78&NAS& TRANSFER PANAS DENAN)*78&NAS& TRANSFER PANAS DENAN
/ARA )*NDU)S& )*NE)S&/ARA )*NDU)S& )*NE)S&
Pada beberapa trnasfer panas$ terjadi konduksi dan
konKeksi se#ara bersamaan"
TA T/ TD TA
Fuida A Soid Fuida 8 1 2 U A (TA%T8+
L
!A k !8
6 - U 2 (6 - !A+ G (L - k+ G (6 - !8+
U 2 oKera !eat transfer #oeffi#ient
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
21/26
)onduksi dan )onKeksi pada Dinding )onposit
TA T8
6 4 ;
!A k6 k4 k; !8
Fuida A L6 L4 L; Fuida 8
6 - U 2 (6 - !A+ G (L6- k6+ G (L4- k4+ G (L;- k;+ G (6 - !8+
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
22/26
Heat E>#!anger T /o
Fuida A T/i THi
Fuida 8
THo
3T62 THo%T/o
3T42 THi%T/i
3Tm2 (3T65 3T4+ - n (3T6- 3T4+1 2 U A 3Tm
3Tm2 log mean temperature difference(L7TD+
THi2 su!u inet fuida panas THo2 su!u outet fuida panas
T/i2 su!u inet fuida dingin T/o2 su!u outet fuida dingin
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
23/26
RAD&AS&RAD&AS&
Radiasi adaa! perpinda!an panas dengan pan#aranberupa geombang eektromagnetik" Perpinda!an
panas ini tidak memerukan medium"
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
24/26
Pan#aran energi panas se#ara radiasi mengikuti!ukum Stefan 8ot.mann 0
1 2 e " " A " T:
1 2 intensitas - energi yang dipan#arkan (, - s+
e 2 emisiKitas (9 V e W 6+
2 konstanta 8ot.mann (
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
25/26
/onto! Soa/onto! Soa
6" Suatu dinding penyimpanan dingin (; m > = m+
adaa! beton dengan teba 9$6< m (k 2 6$; - m9/+" Untuk memei!ara ke#epatan pinda! panas
meaui dinding pada atau di ba'a! 699 $ insuasi
dari gabus !arus dipakai" ,ika konduktifitas panasgabus adaa! 9$9: - m 9/$ !itunga! teba gabus @
Su!u uar adaa! ;? 9/ dan su!u daam < 9/"
4" )e#epatan transfer panas per uas area dari sebua!
peat ogam adaa! 6999 - m4" Su!u permukaanpeat adaa! 649 9/ dan su!u udara sekitar 49 9/"
Hitung koefisien pinda! panas konKeksi @
-
7/24/2019 (B Avita) Transfer Panas d3.ppt
26/26
;" Suatu produk pangan berbentuk #air (/p 2 : k,- kg 9/+
mengair meaui bagian daam pipa sebua! doube%pipe !eat
e>#!anger" Su!u produk pangan tersebut ketika masukadaa! 49 9/ dan keuar =9 9/" )e#epatan produk tersebut
masuk 9$< kg-s" Pada bagian uar pipa$ air panas (B9 9/+
masuk dengan airan yang bera'anan dengan ke#epatan 6
kg-s" Panas spesifik air adaa! :$6? k,-kg 9/" Pertanyaan 0
(a+ Hitung su!u ak!ir air @(b+ Hitung log mean temperature difference(3Tm+ @
(#+ ,ika koefisien perpinda!an panas oKera adaa! 4999
-m4 9/ dan diameter daam pipa < #m$ !itung
panjang !eat e>#!anger tersebut @
air panas masuk
produk masuk produk keuar
air keuar